ე. წ. კოსმოსურ განთიადზე აღმოჩენილი შავი ხვრელი იმდენად დიდია, რომ მისი ასეთი ზომის ადვილად ახსნა ჭირს. ის გალაქტიკა J1120+0641-ის ცენტრში მდებარეობს და ჩვენს მზეზე მილიარდჯერ მეტი მასა აქვს.
უფრო დიდი შავი ხვრელები დღეს ყველგან არსებობს, მაგრამ პრობლემა მდგომარეობს იმაში, თუ როდის არსებობდა J1120+0641. ძნელია აიხსნას, როგორ შეძლო შავმა ხვრელმა დიდი აფეთქებიდან სულ რაღაც 770 მილიონი წლის შემდეგ ამხელა მასის შეძენა.
ამ გალაქტიკისა და მისი გიგანტი შავი ხვრელის შესახებ პირველად დაახლოებით ათი წლის წინ შევიტყვეთ. მეცნიერებს მის შესახებ გარკვეული მოსაზრებებიც ჰქონდათ. ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპით ჩატარებული დაკვირვებებით, ზოგიერთი ეს იდეა გაცამტვერდა. ყველა გაზომვა მიუთითებს, რომ J1120+0641 „შოკისმომგვრელად ნორმალურია“ და შავი ხვრელის ასეთი მასის შესახებ უფრო ეგზოტიკურ ახსნებს ღიად ტოვებს.
J1120+0641-ის აღმოჩენის შესახებ ასტრონომებმა 2011 წელს გვამცნეს და მომდევნო რამდენიმე წლის განმავლობაში, ის ჩვენთვის ცნობილ ყველაზე შორეულ კვაზარად რჩებოდა. იმ დროისათვის არსებულ მონაცემებზე დაყრდნობით, J1120+0641 გამორჩეული იყო და მისი ზომის ერთ-ერთი შესაძლო ახსნა დღემდე განიხილება.
კვაზარი გალაქტიკები არის გალაქტიკები, რომელთა სუპერმასიური შავი ხვრელიც აქტიურად შთანთქავს მატერიას. მათ გარს აკრავთ გაზისა და მტვრის ვრცელი ღრუბლები, რომლებსაც ისინი რაც შეიძლება სწრაფად სანსლავენ. ამ დროს, შავი ხვრელის გარშემო ხახუნი და გრავიტაცია მატერიას აცხელებს და ელვარედ აკაშკაშებს.
თუმცა, სიჩქარე, რომლითაც შავი ხვრელი მატერიას შთანთქავს, უსაზღვრო არ არის. მაქსიმალური სტაბილური მაჩვენებელი განისაზღვრება ედინგტონის ლიმიტით, რომლის იქითაც, გახურებული მატერია იმდენად ელვარედ კაშკაშებს, რომ რადიაციის წნევამ გრავიტაციულ მიზიდვას უნდა გადააჭარბოს, რაც მატერიას განზე გადაისვრის და შავ ხვრელს საკვებად არაფერს დაუტოვებს.
შავ ხვრელებს შეუძლიათ ხანმოკლედ შევიდნენ სუპერ-ედინგტონის აკრეციაში, სადაც ისინი ამ ლიმიტს გადალახავენ და რაც შეუძლიათ იმდენ მატერიას შთანთქავენ, ვიდრე საქმეში რადიაციის წნევა ჩაერთვება. სწორედ ეს არის გალაქტიკა J1120+0641-ის ცენტრალური შავი ხვრელის ერთ-ერთი შესაძლო ახსნა, რადგან ამ დროისათვის ბევრი ასეთი შავი ხვრელია აღმოჩენილი — სხვა დიდი შავი ხვრელები, რომლებიც უკვე არსებობდნენ სამყაროს გარიჟრაჟზე.
სუპერ-ედინგტონის აკრეციის ნიშნების საძებნელად, ასტრონომებს საკმარისი რეზოლუციის მონაცემები სჭირდებოდათ, რათა გალაქტიკის სინათლის დეტალური ანალიზი ჩაეტარებინათ და მოეძებნათ ექსტრემალურ პროცესებთან დაკავშირებული ხელწერები. რა თქმა უნდა, ამისათვის საჭირო იყო ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპი — კაცობრიობის ისტორიაში უმძლავრესი კოსმოსური ტელესკოპი, რომელიც სივრცე-დროის სწორედ ასეთ შორეულ მისადგომებში გახედვაზეა ოპტიმიზებული.
ჯეიმს ვები გალაქტიკას 2023 წლის დასაწყისში დააკვირდა. გერმანიის მაქს პლანკის ასტრონომიის ინსტიტუტის ჯგუფმა, ასტრონომ სარა ბოსმანის ხელმძღვანელობით, ვების მიერ შეგროვებული სინათლე შეისწავლა და მოახდინა შავი ხვრელის გარშემო არსებული მატერიის თვისებათა კატალოგიზაცია — მტვრის უზარმაზარი ტორუსი და მანათობელი დისკო, რომელიც შავი ხვრელის გარშემო ბრუნავს და თანდათან მასში ჩაედინება.
ეს ანალიზები ცხადყოფს, რომ შავი ხვრელი მართლაც საკმაოდ ნორმალურად იკვებება — მის მიერ მატერიის აკრეციაში არაფერია ისეთი, რაც სხვებისგან, უფრო გვიანდელი პერიოდის კვაზარი გალაქტიკებისგან მნიშვნელოვნად გამოარჩევდა.
ამ გიგანტურ შავ ხვრელთა ერთ-ერთი შესაძლო ახსნა ის რის, რომ ჭარბი მტვრის გამო, ასტრონომებმა მათი მასა გადაჭარბებულად შეაფასეს. თუმცა, არ არსებობს ჭარბი მტვრის ნიშნები.
ეს კი იმას ნიშნავს, რომ J1120+0641 ისეთია, როგორიც ჩანს — საკმაოდ ნორმალური კვაზარი გალაქტიკა შავი ხვრელით, რომელიც მატერიას სუპერმაღალი მაჩვენებლით არ შთანთქავს. შავი ხვრელი და მისი კვების მაჩვენებელი უკვე საკმაოდ მომწიფებული იყო დაკვირვებების დროს, დიდი აფეთქებიდან რამდენიმე ასეული მილიონი წლის შემდეგ.
„საერთო ჯამში, ახალი დაკვირვებები საიდუმლოს კიდევ უფრო აღრმავებს: ადრეული კვაზარები შოკისმომგვრელად ნორმალურები იყვნენ. რომელ ტალღის სიგრძეშიც არ უნდა დავაკვირდეთ, კვაზარები თითქმის იდენტურია სამყაროს ყველა ეპოქაში“, — ამბობს ბოსმანი.
ეს კი იმას ნიშნავს, რომ სუპერ-ედინგტონის აკრეცია არ არის გამოსავალი სამყაროს გარიჟრაჟზე შავ ხვრელთა ასეთ უზარმაზარ ზომებამდე გაზრდის ასახსნელად.
სხვა წამყვანი ახსნების თანახმად, სულ თავიდან, შავი ხვრელები საკმაოდ დიდი „თესლებისგან“ გაჩნდნენ. დაახლოებით ვარსკვლავის ზომის საწყისი ობიექტიდან დაწყებული ნელი თანდათანობითი პროცესების ნაცვლად, ამ თეორიის მიხედვით, შავი ხვრელები წარმოიქმნა მატერიის გროვების ან უკიდურესად დიდი, ასობით ათასი მზის მასის მქონე ვარსკვლავების კოლაფსით, რამაც მათ საკმაოდ დიდი საწყისი ზომები მისცა.
რაც უფრო მეტ ასეთ მონსტრს ვპოულობთ სამყაროს გარიჟრაჟზე, ასეთი მოსაზრება მით უფრო ნაკლებად უცნაური ჩანს და პირიქით, უფრო მეტი იხრება იქით, რომ სწორედ ეს შეიძლება იყოს ყველაზე საუკეთესო ახსნა სამყაროს ისტორიის ამ ბურუსით მოცულ პერიოდში ასეთ მონსტრთა გაჩენის ამბისა.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია mpg.de-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
